CN105275035B - 一种水下清污机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下清污机，其特征在于：包括：呈船形箱体状的固定基座（1）和用于带动所述固定基座（1）运行的防滑轮胎（2），所述防滑轮胎（2）包括固定在所述固定基座（1）后端的主动防滑轮胎（201）和固定在所述固定基座（1）前端的从动防滑轮胎（202），空心泥浆泵（3）贯穿所述固定基座（1）的中心并使所述空心泥浆泵（3）的抽淤口伸出所述固定基座（1）的下表面，所述固定基座（1）的箱体内围绕所述空心泥浆泵（3）固定设置有若干相互齿合的齿轮（4）。本发明提供的一种水下清污机，为水下潜走式、无需抽尽水体即可清淤且能有效控制吃泥深度。

Description

一种水下清污机

技术领域

本发明涉及一种水下清污机，尤其涉及一种可高效的对鱼塘等进行清淤治沙的新型高科技水下清污机，属于环境工程技术领域。

背景技术

长期以来鱼塘及河道水库等水下淤土的清除是一项极其繁重、艰苦的工作。鱼池淤积厚层每年可增加15~20厘米左右，平均每年每666.6m²(每亩)要产生100立方米左右的淤泥。有的鱼塘因多年来未清除淤泥，产生的淤土厚度已达100厘米以上。这直接缩小了养殖的有效水体，而且淤泥层中的有机物，腐殖质在分解转化过程中大量耗氧并释放有害物质，污染和恶化水质，严重影响鱼类的生长，诱发鱼病，甚至发生死亡，使鱼塘单产降低。对浙江和江苏一带的鱼塘调查发现：鱼塘淤泥淤积严重，水体中氧的含量低，水质较差，严重影响鱼类的生长。清除淤泥和鱼塘水体加氧成为当前这一带的重要工作，选用合适的器具便是首要任务。

鱼塘清淤和农业水利清淤过去常采用人力挖掘、拖耙，也有用机械清淤，其使用的机械归纳起来主要有船式带泵、水力清塘机组用水冲吸和岸上或浮体上拖曳潜水泥泵三大类，但上述的清淤设备使用及搬运都很不方便，而且还存在需要抽尽水体才能清淤作业的问题，使满水养鱼或不能断水的河道根本无法使用上述设备。一些鱼塘清淤机组不能有效控制吃泥深度，致使鱼塘底淤泥覆盖深度不够，降低鱼塘的肥力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种水下潜走式、无需抽尽水体即可清淤的水下清污机；进一步地，本发明提供一种能有效控制吃泥深度的水下清污机；更进一步地，本发明提供一种盛淤船可溢流和过滤淤泥中水分、第二滤网可反冲清洗的水下清污机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水下清污机，其特征在于：包括：呈船形箱体状的固定基座和用于带动所述固定基座运行的防滑轮胎，所述防滑轮胎包括固定在所述固定基座后端的主动防滑轮胎和固定在所述固定基座前端的从动防滑轮胎，空心泥浆泵贯穿所述固定基座的中心并使所述空心泥浆泵的抽淤口伸出所述固定基座的下表面，所述固定基座的箱体内围绕所述空心泥浆泵固定设置有若干相互齿合的齿轮，所述齿轮包括若干与位于所述固定基座下方的清洁刷相连的从动齿轮和与设置在所述固定基座上表面的第一防水电动机相连的主动齿轮；所述清洁刷的四周均设置有刀组；所述主动防滑轮胎通过减速器与设置在所述固定基座上表面的第二防水电动机相连，所述从动防滑轮胎上设置有遥控转向齿轮，所述遥控转向齿轮与设置在盛淤船上的遥控器无线连接；所述空心泥浆泵的输泥管道与所述盛淤船相连通。

所述固定基座的上表面还设置有潜水摄像头和用来感应水下清淤机的吃泥深度的感应探头，所述固定基座的上表面还设置有防水机心盒，所述防水机心盒将所述潜水摄像头、感应探头、空心泥浆泵、第一防水电动机和第二防水电动机的输入防水电缆并联集中并通过防水电缆与电源相连；所述固定基座的上表面四周还设置有若干吊环，所述吊环通过绳索与浮球相连，所述浮球通过充气管道与设置在所述盛淤船上的充气装置相连；所述固定基座的上表面还设置有配重杆，若干配重铁饼穿过所述配重杆用来配重。

所述清洁刷的个数与所述从动齿轮个数相同且一对一地通过轴承相连；所述清洁刷的个数为至少5个；所述清洁刷均与水平面呈20°~25°倾角设置；所述清洁刷包括聚丙乙烯纤维刷。

所述齿轮的四周设置有保护罩，所述保护罩凸出所述固定基座下表面的部分镂空设置。

所述防滑轮胎包括至少12个辐条，若干所述辐条的两端各焊了一个圆环，若干所述辐条的侧面均焊在浮筒上，所述浮筒设置于两圆环之间，所述浮筒为充气橡胶内胎。

所述主动防滑轮胎和从动防滑轮胎的个数相同且均为4个，4个所述主动防滑轮胎通过中轴相连，所述减速器与所述中轴相连，4个所述从动防滑轮胎通过两个所述遥控转向齿轮与所述固定基座固定。

所述刀组为双刀口刀组。

所述盛淤船包括船体、设置在船壁内侧中上部的用于放置所述充气装置的第一隔板和用于放置抽水装置的第二隔板，所述船体中部设置有盛淤舱，所述盛淤舱的侧壁为第一滤网，所述盛淤舱设置于溢流舱内，所述溢流舱的高度小于所述盛淤舱的高度；所述溢流舱的底面内侧和内侧壁上设置有若干并行排列的镂空的过滤管道，所述过滤管道的上表面设置有第二滤网，所述过滤管道的一端设置有止水阀；所述溢流舱设置于所述船体内，所述抽水装置抽取所述船体内、溢流舱外的水至所述船体外。

所述空心泥浆泵的抽淤口处设置有第三滤网。

所述溢流舱的形状为顶端开口的倒梯形，所述过滤管道与所述溢流舱仿形。

本发明主要有三部分组成，分别是动力系统，抽淤系统和控制系统。动力系统主要就是第一防水电动机通过与齿轮的配合来带动的清洁刷，通过清洁刷的转动将淤泥或者泥沙带到空心泥浆泵的抽淤口处。抽淤系统主要就是空心泥浆泵及其输泥管道。控制系统主要就是通过潜水摄像头来监视水下的情况和感应探头感应设备的吃泥深度，进而利用浮球和防滑轮胎来改变爬海的方向，浮球通过压缩机（即充气装置）来控制其体积的大小，进而提升机器，改变机器的吃泥深度。

现在由下到上来介绍本发明的主要构成。下部主要有5个聚丙乙烯纤维刷，聚丙乙烯纤维刷要有一定的倾角，倾角在20°~25°之间，主要的作用是将泥浆扫到空心泥浆泵的吸口处，便于浆液从空心泥浆泵顺利抽出，进而提高抽浆速率。固定基座下安置保护罩，防止较大石块，垃圾等进入工作区影响清洁刷的运行和损坏刀组情况的出现，第三滤网安置在抽淤口下方，防止较大杂草进入堵住输泥管道情况的出现，聚丙乙烯纤维刷上部安装刀组，以便切碎鱼塘底部的杂草。第二层是有6个齿轮相互咬合，并与下面的清洁刷通过轴承相连，其中主动齿轮与第一防水电动机的齿轮相连，通过第一防水电动机来给清洁刷的转动提供动力，同时这一层做成一个封闭的结构，以便保护齿轮，增强水下清污机的寿命。在第三层上安装一个空心泥浆泵，空心泥浆泵的吸口直插到第一层中，上部与输泥管道相连，输泥管道将淤泥送到盛淤船上。在第三层表面安装配重柱，通过改变配重来改变水下清淤机的平衡，使吃泥厚度均匀，四周安装几个吊环，并通过绳索与浮球相连，通过浮球来提升水下清污机。浮球与充气装置相连，充气装置安装在盛淤船上。水下清污机的前后各安装四个轮子，后方的四个轮子作为主动防滑轮胎，通过减速器与第二防水电动机相连，前面的从动防滑轮胎上安装遥控转向齿轮，可以通过遥控器在盛淤船上控制其爬行方向。

本发明提供的一种水下清污机，固定基座和防滑轮胎的设置，实现了本发明的水下潜走；齿轮、清洁刷、空心泥浆泵和第一防水电动机的设置，实现了本发明的无需抽尽水体即可清淤这一技术；浮球、防滑轮胎、配重铁饼、配重杆和遥控转向齿轮的设置，实现了本发明的吃泥深度的改变及清淤方向的改变；潜水摄像机的设置用来监视水下的情况；感应探头的设置用来感应本发明的吃泥深度，进而精确控制本发明的吃泥深度；溢流舱的设置，实现了从盛淤舱流进溢流舱的少量淤泥的沉积，淤泥中的水分则可溢流至船体；第一滤网的设置，用于滤过盛淤舱中的淤泥的水分；第二滤网即过滤管道为镂空的设置，可实现盛淤舱中的淤泥的水分流进溢流舱及溢流舱中的淤泥的水分流进船体，再通过抽水装置将船体内的水分抽回鱼塘；止水阀和抽水装置的设置，可用于第二滤网的反冲清洗，利于第二滤网的循环反复使用；清洁刷在齿轮的带动下的转动，将淤泥或者泥沙带到空心泥浆泵的抽淤口处，增大了空心泥浆泵的抽淤效率；保护罩、第三滤网、刀组的设置，分三层保护空心泥浆泵的正常运行。本发明提供的一种水下清污机，为水下潜走式、无需抽尽水体即可清淤且能有效控制吃泥深度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中盛淤船的结构示意图；

图4为本发明中齿轮的结构示意图；

图5为本发明中保护罩、刀组、第三滤网及清洁刷的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1~5所示，一种水下清污机，其特征在于：包括：呈船形箱体状的固定基座1和用于带动所述固定基座1运行的防滑轮胎2，所述防滑轮胎2包括固定在所述固定基座1后端的主动防滑轮胎201和固定在所述固定基座1前端的从动防滑轮胎202，空心泥浆泵3贯穿所述固定基座1的中心并使所述空心泥浆泵3的抽淤口伸出所述固定基座1的下表面，所述固定基座1的箱体内围绕所述空心泥浆泵3固定设置有若干相互齿合的齿轮4，所述齿轮4包括若干与位于所述固定基座1下方的清洁刷5相连的从动齿轮401和与设置在所述固定基座1上表面的第一防水电动机24相连的主动齿轮402；所述清洁刷5的四周均设置有刀组6；所述主动防滑轮胎201通过减速器7与设置在所述固定基座1上表面的第二防水电动机25相连，所述从动防滑轮胎202上设置有遥控转向齿轮8，所述遥控转向齿轮8与设置在盛淤船9上的遥控器无线连接；所述空心泥浆泵3的输泥管道10与所述盛淤船9相连通。

所述固定基座1的上表面还设置有潜水摄像头11和用来感应水下清淤机的吃泥深度的感应探头12，所述固定基座1的上表面还设置有防水机心盒13，所述防水机心盒13将所述潜水摄像头11、感应探头12、空心泥浆泵3、第一防水电动机24和第二防水电动机25的输入防水电缆并联集中并通过防水电缆14与电源相连；所述固定基座1的上表面四周还设置有若干吊环15，所述吊环15通过绳索16与浮球17相连，所述浮球17通过充气管道18与设置在所述盛淤船9上的充气装置19相连；所述固定基座1的上表面还设置有配重杆26，若干配重铁饼27穿过所述配重杆26用来配重。

所述清洁刷5的个数与所述从动齿轮401个数相同且一对一地通过轴承相连；所述清洁刷5的个数为至少5个；所述清洁刷5均与水平面呈20°~25°倾角设置；所述清洁刷5包括聚丙乙烯纤维刷。

所述齿轮4的四周设置有保护罩20，所述保护罩20凸出所述固定基座1下表面的部分镂空设置。

所述防滑轮胎2包括至少12个辐条21，若干所述辐条21的两端各焊了一个圆环，若干所述辐条21的侧面均焊在浮筒28上，所述浮筒28设置于两圆环之间，所述浮筒28为充气橡胶内胎。

所述主动防滑轮胎201和从动防滑轮胎202的个数相同且均为4个，4个所述主动防滑轮胎201通过中轴相连，所述减速器7与所述中轴相连，4个所述从动防滑轮胎202通过两个所述遥控转向齿轮8与所述固定基座1固定。

所述刀组6为双刀口刀组。

所述盛淤船9包括船体901、设置在船壁内侧中上部的用于放置所述充气装置19的第一隔板902和用于放置抽水装置22的第二隔板903，所述船体901中部设置有盛淤舱904，所述盛淤舱904的侧壁为第一滤网905，所述盛淤舱904设置于溢流舱906内，所述溢流舱906的高度小于所述盛淤舱904的高度；所述溢流舱906的底面内侧和内侧壁上设置有若干并行排列的镂空的过滤管道907，所述过滤管道907的上表面设置有第二滤网908，所述过滤管道907的一端设置有止水阀909；所述溢流舱906设置于所述船体901内，所述抽水装置22抽取所述船体901内、溢流舱906外的水至所述船体901外。

所述空心泥浆泵3的抽淤口处设置有第三滤网23。

所述溢流舱906的形状为顶端开口的倒梯形，所述过滤管道907与所述溢流舱906仿形。

绳索16为钢丝绳。

浮球17主要通过绳索16与固定基座1相连，与充气装置19通过充气管道18相连，充气装置19放置在盛淤船9中，通过充放气来改变浮球17的体积，进而改变本发明的浮力大小，来控制本发明的沉降，同时也可以控制本发明的吃泥深度。

潜水摄像头11主要来观察水里面的情况，来为水下清污机的移动做向导。防水机心盒13是将潜水摄像头11、感应探头12、空心泥浆泵3、第一防水电动机24和第二防水电动机25的输入防水电缆并联集中起来，通过防水电缆14与电源相连来启动水下清污机的动力系统。

感应探头12主要用来感应水下清污机的吃泥深度，进而配合浮球17来控制水下清污机的吃泥深度。遥控转向齿轮8可以通过遥控器在盛淤船9控制水下清污机的移动方向。

防滑轮胎2是水下爬行的主要构件，行走轮由十二个辐条21、一个浮筒28组成。十二个辐条21均匀地焊在浮筒28上。为了增加辐条21的刚吸度，使之外力下不发生变形，在辐条21的两端各焊了一个圆环。

保护罩20周围镂空以防止较大体积的垃圾进入工作区，同时以便周围的淤泥能够顺利的流入到空心泥浆泵3的抽浆口。空心泥浆泵3是一个电机内置的电机周围过泥的泥浆泵，便于淤泥直接由下向上运输。这种装置对现有的外壳转动带动抽浆作业进行改装，使得其外壳固定，内部导叶转动来进行抽浆作业，经模型试验其功率可在5.5kw~7.5kw之间。

第一防水电动机24可以带动齿轮4转动进而带动下部的聚丙乙烯纤维刷和刀组6转动，其功率可在4kw~5.5kw之间，齿轮4转速可达到500转~600转之间。第二防水电动机25与减速器7相连，用来给水下清污机的移动提供动力，其功率可在1.1kw~2kw之间。

减速器7与主动防滑轮胎201的中轴相连，用来调节主动防滑轮胎201的转速。齿轮4主要将动力分解到五个聚丙乙烯纤维刷上，由六个齿轮相互咬合，并与下方的聚丙乙烯纤维刷相连，同时为了使聚丙乙烯纤维刷有一定的内敛角度，把齿轮4倾斜放置，倾斜角度在二十五度左右。

刀组6为双刀口刀组。

盛淤船9包括溢流舱906、第一滤网905、过滤管道907、盛淤舱904、充气装置19、抽水装置22和第二滤网908。溢流舱906主要用来盛放抽出来淤泥渗流出来的水，并将水排入到鱼塘中；盛淤船9里面可以安装一个小型抽水装置22将水排出船体，同时安装一台充气装置19，来为浮球17充放气。第一滤网905主要用来将盛淤舱904中淤泥的水体过滤出来排到溢流舱906中，它由4层的过滤栅组成，从盛淤舱904到溢流舱906它的网径越来越小，过滤栅两侧可以铺盖一层楼空的钢板，用来在清理盛淤船9中淤泥时保护过滤栅。过滤管道907主要是将淤泥底部的水通过管道将其排到溢流舱906中，本身做成镂空的导管，其上部铺设一层第二滤网908。盛淤舱904主要是盛放淤泥，将抽出来的淤泥堆放在盛淤舱中。通过盛淤舱将淤泥运到堆放的地点或者直接施予田间，来改善田地土壤。抽水装置22可将淤泥中渗流出来的水排放到鱼塘中，同时也可与过滤管道907联合起来清洗滤网，可以将过滤管道907的一端的止水阀909关上，用抽水装置22在过滤管道907的另一端充水以便达到冲洗第二滤网908的作用。

刀组6安装在每个聚丙乙烯纤维刷的上部，用来切削鱼塘杂草。

第三滤网23安装在空心泥浆泵3的抽淤口，防止较大杂物进入到空心泥浆泵3中，堵住输泥管道。

聚丙乙烯纤维刷被做成有一定的内倾角度，便于将泥浆扫入到抽浆口，来增加泥浆泵的抽淤效率。

经初步的模型试验，可知该设备的吃泥浆量在80~100m/h。该设备可根据鱼塘的大小修改设计，如增大设备尺寸，或者调整电机的功率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水下清污机，包括：呈船形箱体状的固定基座（1）和用于带动所述固定基座（1）运行的防滑轮胎（2），所述防滑轮胎（2）包括固定在所述固定基座（1）后端的主动防滑轮胎（201）和固定在所述固定基座（1）前端的从动防滑轮胎（202），其特征在于：空心泥浆泵（3）贯穿所述固定基座（1）的中心并使所述空心泥浆泵（3）的抽淤口伸出所述固定基座（1）的下表面，所述固定基座（1）的箱体内围绕所述空心泥浆泵（3）固定设置有若干相互齿合的齿轮（4），所述齿轮（4）包括若干与位于所述固定基座（1）下方的清洁刷（5）相连的从动齿轮（401）和与设置在所述固定基座（1）上表面的第一防水电动机（24）相连的主动齿轮（402）；所述清洁刷（5）的四周均设置有刀组（6）；所述主动防滑轮胎（201）通过减速器（7）与设置在所述固定基座（1）上表面的第二防水电动机（25）相连，所述从动防滑轮胎（202）上设置有遥控转向齿轮（8），所述遥控转向齿轮（8）与设置在盛淤船（9）上的遥控器无线连接；所述空心泥浆泵（3）的输泥管道（10）与所述盛淤船（9）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述固定基座（1）的上表面还设置有潜水摄像头（11）和用来感应水下清淤机的吃泥深度的感应探头（12），所述固定基座（1）的上表面还设置有防水机心盒（13），所述防水机心盒（13）将所述潜水摄像头（11）、感应探头（12）、空心泥浆泵（3）、第一防水电动机（24）和第二防水电动机（25）的输入防水电缆并联集中并通过防水电缆（14）与电源相连；所述固定基座（1）的上表面四周还设置有若干吊环（15），所述吊环（15）通过绳索（16）与浮球（17）相连，所述浮球（17）通过充气管道（18）与设置在所述盛淤船（9）上的充气装置（19）相连；所述固定基座（1）的上表面还设置有配重杆（26），若干配重铁饼（27）穿过所述配重杆（26）用来配重。

3.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述清洁刷（5）的个数与所述从动齿轮（401）个数相同且一对一地通过轴承相连；所述清洁刷（5）的个数为至少5个；所述清洁刷（5）均与水平面呈20°~25°倾角设置；所述清洁刷（5）包括聚丙乙烯纤维刷。

4.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述齿轮（4）的四周设置有保护罩（20），所述保护罩（20）凸出所述固定基座（1）下表面的部分镂空设置。

5.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述防滑轮胎（2）包括至少12个辐条（21），若干所述辐条（21）的两端各焊了一个圆环，若干所述辐条（21）的侧面均焊在浮筒（28）上，所述浮筒（28）设置于两圆环之间，所述浮筒（28）为充气橡胶内胎。

6.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述主动防滑轮胎（201）和从动防滑轮胎（202）的个数相同且均为4个，4个所述主动防滑轮胎（201）通过中轴相连，所述减速器（7）与所述中轴相连，4个所述从动防滑轮胎（202）通过两个所述遥控转向齿轮（8）与所述固定基座（1）固定。

7.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述刀组（6）为双刀口刀组。

8.根据权利要求2所述的一种水下清污机，其特征在于：所述盛淤船（9）包括船体（901）、设置在船壁内侧中上部的用于放置所述充气装置（19）的第一隔板（902）和用于放置抽水装置（22）的第二隔板（903），所述船体（901）中部设置有盛淤舱（904），所述盛淤舱（904）的侧壁为第一滤网（905），所述盛淤舱（904）设置于溢流舱（906）内，所述溢流舱（906）的高度小于所述盛淤舱（904）的高度；所述溢流舱（906）的底面内侧和内侧壁上设置有若干并行排列的镂空的过滤管道（907），所述过滤管道（907）的上表面设置有第二滤网（908），所述过滤管道（907）的一端设置有止水阀（909）；所述溢流舱（906）设置于所述船体（901）内，所述抽水装置（22）抽取所述船体（901）内、溢流舱（906）外的水至所述船体（901）外。

9.根据权利要求1所述的一种水下清污机，其特征在于：所述空心泥浆泵（3）的抽淤口处设置有第三滤网（23）。

10.根据权利要求8所述的一种水下清污机，其特征在于：所述溢流舱（906）的形状为顶端开口的倒梯形，所述过滤管道（907）与所述溢流舱（906）仿形。